CN105910674A - 一种油耗监测方法 - Google Patents

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胡世松
孙威
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F22/00—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明公开了油耗监测方法，它包括控制器，倾角传感器，液位计，控制器分别与倾角传感器和液位计有线或者无线连接。具有以下优点：通过对有效液位h和时间t数据的采集和运算处理，有效保证油耗监测的准确度。

Description

一种油耗监测方法
技术领域
本发明属于测量技术领域，特别是一种油耗监测方法，利用液位传感器和倾角传感器以及控制它们的控制器，对油箱的液位和倾角按照一系列监测方法测量，从而得到油耗数据。
背景技术
随着国家的快速发展，高铁、房地产、大型工程的建设均离不开大量的工程机械设备，工程机械工作环境恶劣，任务重，需求能源大，所以对工程机械的油耗测量具有现实意义。现有的测量工程机械油耗方式主要包括三种，分别为：
1）通过在油箱中加装浮标式传感器，通过测量油箱内液位的变化来测算油耗。这种方式由于油浮子无法上浮到油箱的顶部，也无法下沉到油箱的底部，造成测量的盲区，其次在车辆上坡下坡时造成油箱液位测量的偏差。
2）通过ECU读取喷油泵喷油量来测算实际油耗量。这种方式需要发动机厂商开放ECU数据，在工程机械设备上基本没有厂商开放ECU数据。ECU测量法并不是实际测量喷油嘴实际流过的燃油量，而是测量喷油嘴针阀打开的时间，所以当喷油嘴上有积碳和金属锰沉淀时，计算相同喷油嘴针阀打开的时间值而计算的喷油量就减少，导致这种方法的测量不准确。
3）通过在油路上加装流量传感器来监测油路中的油流量来测算实际油耗。这种方法测量油耗比较准确，但是成本高，同时需要对油路进行改造，对已经出厂的工程机械进行加装会造成一定的麻烦，在某些极端情况下，流量计不工作时可能会造成供油不畅。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种油耗监方法，利用液位传感器和倾角传感器以及控制它们的控制器，对油箱的液位和倾角按照一系列监测方法测量，从而得到油耗数据，方法简单，测量精准。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种油耗监测方法，它包括
倾角传感器，测得油箱底面与水平面之间的夹角θ；
液位计，测得油箱中的油液纵向中轴线处的液位h；
控制器，按固定的间隔时间采集倾角传感器和液位计的数据，同时记录当次采集时间；
控制器分别与倾角传感器和液位计有线或者无线连接；
具体方法包括如下步骤：
（1）由控制器发出指令，按采样周期时间T采集倾角传感器和液位计的数据，同时记录当次采集时间；
（2）控制器对步骤（1）采集得到的油箱底面与水平面的夹角θ进行判断，当夹角θ在[-α，α]范围内，保存当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；当夹角θ不在[-α，α]范围内，舍此当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；
（3）当连续的n个采样周期nT内的数据都存在，保存当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt，并用公式H=（h（ t- （ n-1 ） T ）+ h（ t- （ n-2 ） T ）+…+ht +…+ h（ t+ （ n-1 ） T ）+ h（ t+ （ n-2 ） T ））/（n+1）求得液位平均值；当连续的n个采样周期nT内的数据有一个不存在，舍弃当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt；
（4）依据公式V=H*S求得某连续的n个采样周期nT的油液体积，其中S为油箱底面积；
（5）依据公式M（ c-b ）=Vb-Vc求得时间c至时间b时间段内油耗的平均值，其中时间b和时间c为在步骤（3）中采集得到的时间t中的任意两个时间点。
作为优选，所述采样周期时间T≥0.1秒。
作为优选，所述步骤（2）中的α≤25°。
作为优选，所述步骤（3）和步骤（4）中的n≥2。
采用以上结构和方法后，本发明的一种油耗监测方法与现有技术相比，具有以下优点：
1）本发明可以记录油箱油液体积变化以及时间，即可以计算一段时间内的平均油耗；
2）本发明通过对油箱夹角的判断，有效消除油液液面的波动干扰造成的液位不准确现象；
3）本发明通过对有效液位h和时间t数据的采集和运算处理，有效保证油耗监测的准确度。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1、液位计，2、倾角传感器，3、油箱， 4、油液，5、水平面。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供的一种油耗监测方法，它包括
倾角传感器2，测得油箱3底面与水平面5之间的夹角θ；
液位计1，测得油箱3中的油液4纵向中轴线处的液位h；
控制器，按固定的间隔时间采集倾角传感器2和液位计1的数据，同时记录当次采集时间；
控制器分别与倾角传感器2和液位计1有线或者无线连接；
所述倾角传感器2安装于油箱3刚性固定位置，所述液位计1的安装位置须保证其测得的是油箱液面的中心位置的液位。
整体结构简单，便于安装，使用方便，生产成本低。
具体方法包括如下步骤：
（1）由控制器发出指令，按采样周期时间T采集倾角传感器和液位计的数据，同时记录当次采集时间；
（2）控制器对步骤（1）采集得到的油箱底面与水平面的夹角θ进行判断，当夹角θ在[-α，α]范围内，保存当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；当夹角θ不在[-α，α]范围内，舍此当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；
（3）当连续的n个采样周期nT内的数据都存在，保存当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt，并用公式H=（h（ t- （ n-1 ） T ）+ h（ t- （ n-2 ） T ）+…+ht +…+ h（ t+ （ n-1 ） T ）+ h（ t+ （ n-2 ） T ））/（n+1）求得液位平均值；当连续的n个采样周期nT内的数据有一个不存在，舍弃当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt；
（4）依据公式V=H*S求得某连续的n个采样周期nT的油液体积，其中S为油箱底面积；
（5）依据公式M（ c-b ）=Vb-Vc求得时间c至时间b时间段内油耗的平均值，其中时间b和时间c为在步骤（3）中采集得到的时间t中的任意两个时间点。
作为优选，所述采样周期时间T≥0.1秒。
作为优选，所述步骤（2）中的α≤25°。
作为优选，所述步骤（3）和步骤（4）中的n≥2。周期T、α、n的取值根据测量精度要求和油箱的倾斜频次情况设定。
本实施例中：周期T=0.5秒，α=0.5°，n=2。
当夹角θ在[-0.5°，0.5°]范围内，保存当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t，油箱随机械运转发生轻微震动，燃油液面平稳，视其与油箱底面平齐，此时液位计采集数据视为真实液位。
当连续的2个采样周期2T=1秒内的数据都存在，保存当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt，并用公式H=（h（ t-T ）+ ht + h（ t+T ））/3求得液位平均值，该采样周期为整数1秒，便于采集数据，运算也更加方便。

Claims (4)

1.一种油耗监测方法，其特征在于：它包括
倾角传感器，测得油箱底面与水平面之间的夹角θ；
液位计，测得油箱中的油液纵向中轴线处的液位h；
控制器，按固定的间隔时间采集倾角传感器和液位计的数据，同时记录当次采集时间；
控制器分别与倾角传感器和液位计有线或者无线连接；
具体方法包括如下步骤：
（1）由控制器发出指令，按采样周期时间T采集倾角传感器和液位计的数据，同时记录当次采集时间；
（2）控制器对步骤（1）采集得到的油箱底面与水平面的夹角θ进行判断，当夹角θ在[-α，α]范围内，保存当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；当夹角θ不在[-α，α]范围内，舍此当次采集得到的夹角θt、液位ht以及时间t；
（3）当连续的n个采样周期nT内的数据都存在，保存当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt，并用公式H=（h（t- （n-1 ）T ）+ h（t- （n-2 ）T ）+…+ht +…+ h（t+ （n-1 ）T ）+ h（t+ （n-2 ）T ））/（n+1）求得液位平均值；当连续的n个采样周期nT内的数据有一个不存在，舍弃当次采集到的时间t、液位ht和夹角θt；
（4）依据公式V=H*S求得某连续的n个采样周期nT的油液体积，其中S为油箱底面积；
（5）依据公式M（c-b ）=Vb-Vc求得时间c至时间b时间段内油耗的平均值，其中时间b和时间c为在步骤（3）中采集得到的时间t中的任意两个时间点。
2.根据权利要求1所述的一种油耗监测方法，其特征在于：所述采样周期时间T≥0.1秒。
3.根据权利要求1所述的一种油耗监测方法，其特征在于：所述步骤（2）中的α≤25°。
4.根据权利要求1所述的一种油耗监测方法，其特征在于：所述步骤（3）和步骤（4）中的n≥2。
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